高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第3章 物质在水溶液中的行为本章综合与测试练习题
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章末综合测评(三) 物质在水溶液中的行为 (时间:90分钟,满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。)1.向纯水中加入少量下列物质或改变下列条件,能促进水的电离,并能使溶液中c平(OH-)>c平(H+)的操作是( )①稀硫酸 ②金属钠 ③氨气 ④FeCl3固体⑤NaClO固体 ⑥将水加热煮沸A.②⑤ B.①④C.③④⑥ D.④A [稀硫酸、氨气抑制水的电离,金属钠、FeCl3固体、NaClO固体、将水加热煮沸促进水的电离,但FeCl3固体使溶液显酸性,将水加热煮沸,水仍呈中性。]2.室温下,对于0.10 mol·L-1的氨水,下列判断正确的是( )A.与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al3++3OH-===Al(OH)3↓B.加水稀释后,溶液中c(NH)·c(OH-)变大C.用HNO3溶液完全中和后,溶液不显中性D.其溶液的pH=13C [A不正确,NH3·H2O是弱碱,在离子方程式中化学式不能拆分,应为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH;B不正确,加水稀释,促进NH3·H2O电离,使NH3·H2ONH+OH-的电离平衡右移,但是加入水后NH3·H2O、NH、OH-的浓度均减小,则溶液中c(NH)·c(OH-)变小;C正确,用HNO3完全中和氨水时得到硝酸铵溶液,即NH3·H2O+HNO3===NH4NO3+H2O,NH水解导致中和后的溶液显弱酸性;D不正确,NH3·H2O的电离是可逆反应,不可能完全电离出OH-,则c平(OH-)小于0.10 mol·L-1,氨水中c平(H+)> mol·L-1=10-13 mol·L-1,pH=-lgc平(H+)<13。]3.水的电离过程为H2OH++OH-,在不同温度下其离子积常数为KW(25 ℃)=1.0×10-14 mol2·L-2,KW(35 ℃)=2.1×10-14 mol2·L-2。则下列关于纯水的叙述正确的是 ( )A.c平(H+)随着温度升高而减小B.在35 ℃时,c平(H+)>c平(OH-)C.25 ℃时水的电离程度大于35 ℃时水的电离程度D.水的电离是吸热的D [水在不同温度下的离子积常数不同,KW(25 ℃)=1.0×10-14 mol2·L-2< KW(35 ℃)=2.1×10-14 mol2·L-2,则c平(H+)随温度的升高而增大,A错误;升高温度,促进水的电离,但水电离出的氢离子和氢氧根离子的浓度始终相等,B错误;升高温度,促进水的电离,故35 ℃时水的电离程度大于25 ℃时水的电离程度,C错误;KW(25 ℃)=1.0×10-14 mol2·L-2<KW(35 ℃)=2.1×10-14 mol2·L-2,说明升高温度,水的电离程度增大,则水的电离为吸热过程,D正确。]4.下列各组离子在指定条件下,一定能大量共存的是 ( )A.能使蓝色石蕊试纸变红色的溶液中:K+、Na+、CO、NOB.水电离出的c平(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液中:Na+、Mg2+、Cl-、SOC.能使淀粉碘化钾试纸变蓝的溶液中:Na+、NH、S2-、Br-D.c平(H+)=1×10-1 mol·L-1的溶液中:Cu2+、Al3+、SO、NOD [能使蓝色石蕊试纸变红色的溶液呈酸性,CO和H+因发生反应而不能大量共存,故A错误;水电离出的c平(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液中,水的电离受到抑制,则溶液可能是酸性溶液也可能是碱性溶液,若为酸性溶液,四种离子可以大量共存,若为碱性溶液,Mg2+和OH-因发生反应而不能大量共存,故B错误;能使淀粉碘化钾试纸变蓝的溶液具有强氧化性,S2-、Br-具有还原性,会发生氧化还原反应而不能大量共存,故C错误;c平(H+)=1×10-1 mol·L-1的溶液呈酸性,四种离子之间不发生反应,与氢离子也不反应,可以大量共存,故D正确。]5.海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源,海洋资源的开发对世界经济发展有决定性作用。下列有关流程图的说法正确的是( )A.整个过程可在实验室中模拟进行B.工段②是风化过程C.在工段③④⑤中溴元素均被氧化D.工段①中除去粗盐中的SO、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,加入药品的顺序为Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸A [工段②是MgCl2·6H2O加热失水的过程,而不是在空气中自然失水的过程,不属于风化,B项错误;工段④中发生反应Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr,溴被还原,C项错误;除去粗盐中的可溶性杂质,所加试剂均需过量,应注意Na2CO3溶液要在BaCl2溶液后面加入,以除去过量的Ba2+,D项错误。]6.下列用来解释实验事实的相关平衡的化学方程式不正确的是( ) 实验事实相关平衡的化学方程式A加入NaHCO3固体使氯水的漂白能力增强Cl2+H2OHClO+HClB配制FeCl3溶液时加少量盐酸Fe3++3OH-Fe(OH)3C溶有CO2的正常雨水的pH≈5.6H2O+CO2H2CO3H++HCODCaCO3固体溶于盐酸CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq)B [加入NaHCO3固体与盐酸反应,平衡Cl2+H2OHClO+HCl正向移动,HClO浓度增大,氯水的漂白能力增强,A项正确;配制FeCl3溶液时,应加酸抑制Fe3+水解,发生水解反应的方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,B项错误;碳酸为二元弱酸,分步电离,以第一步电离为主,方程式为H2O+CO2H2CO3H++HCO,故正常雨水的pH≈5.6,C项正确;加盐酸,使平衡CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq)正向移动,使CaCO3固体溶于盐酸,D项正确。]7.下图是某学生设计的探究铁及其化合物的某些化学性质的流程图。下列有关叙述正确的是 ( )A.反应①的离子方程式为Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2OB.检验乙溶液中的金属阳离子可用KSCN溶液C.反应③可制得一种红褐色的胶体D.物质丙在空气中能稳定存在A [A项,甲、乙、丙分别为FeCl3、FeCl2和Fe(OH)2,Fe2O3溶于酸生成Fe3+,A项正确;B项,KSCN溶液可检验Fe3+,不能检验Fe2+,B项错误;C项,Fe(OH)2为白色沉淀,C项错误;D项,Fe(OH)2不稳定,在空气中易被氧化为Fe(OH)3,D项错误。]8.下列说法中正确的是( )A.加水稀释0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液,溶液中c(OH-)减小B.室温时,0.1 mol·L-1的某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,则该溶液的pH=4C.氨水加水稀释后,溶液中的值增大D.常温下,pH均为5的盐酸与氯化铵溶液中,水的电离程度相同B [醋酸是弱电解质,加水稀释促进醋酸电离,但醋酸电离增大程度小于溶液体积增大程度,导致溶液中氢离子浓度减小,温度不变,水的离子积常数不变,则溶液中氢氧根离子浓度增大,A错误;HA电离出的c(H+)=0.1 mol·L-1×0.1%=10-4 mol·L-1,则pH=-lg(10-4)=4,B正确;加水稀释促进NH3·H2O电离,则可知溶液中n(NH)增大,n(NH3·H2O)减小,又因==,故溶液中的值减小,C错误;盐酸中HCl电离抑制水的电离,而氯化铵溶液中铵根离子水解促进了水的电离,两溶液中水的电离程度不相同,D错误。]9.25 ℃时,浓度均为0.1 mol·L-1的HA溶液和BOH溶液的pH分别是1和11。下列说法中正确的是( )A.BOH的电离方程式为BOH===B++OH-B.将一定体积的上述两种溶液混合后得到中性溶液,则V(HA)<V(BOH)C.在0.1 mol·L-1 BA溶液中:c平(B+)>c平(A-)>c平(OH-)>c平(H+)D.若将0.1 mol·L-1 BOH溶液稀释至0.001 mol·L-1,则溶液的pH=9B [由两种溶液的浓度与pH数据知HA是强酸,而BOH是弱碱,弱碱的电离是可逆的,A错误;因等物质的量浓度、等体积的两溶液混合时,两者恰好完全反应,溶液应呈酸性,而溶液呈中性表明碱过量,B正确;BA属于强酸弱碱盐,其水溶液显酸性,C错误;将pH=11的强碱溶液稀释100倍后所得溶液的pH=9,而BOH是弱碱,稀释过程中会继续电离出一部分OH-,故pH=11的BOH溶液稀释100倍后所得溶液的pH的范围:9<pH<11,D错误。]10.在一定条件下,相同pH的硫酸和硫酸铁溶液中水电离出来的c(H+)分别是1.0×10-amol·L-1和1.0×10-bmol·L-1,在此温度下,则下列说法正确的是 ( )A.a<bB.a=bC.水的离子积为1.0×10-(7+a) mol2·L-2D.水的离子积为1.0×10-(b+a) mol2·L-2D [加酸抑制水的电离,加易水解的盐促进水的电离,则a>b,A和B选项错误;由题意可知,两种溶液的pH=b,即硫酸溶液中c(H+)是1.0×10-b mol·L-1,而水电离产生的c平(H+)等于水电离产生的c平(OH-),所以硫酸溶液中c(OH-)是1.0×10-a mol·L-1,KW=1.0×10-(b+a)mol2·L-2,C选项错误,D选项正确。]二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)11.下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是 ( )A.将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-B.Na2O2与H2O反应制备O2:Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑C.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+D.用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:2MnO+6H++5H2O2===2Mn2++5O2↑+8H2OCD [氯气溶于水制备次氯酸时所发生的离子反应为Cl2+H2O===H++Cl-+HClO,A项错误;Na2O2与H2O反应制备O2时所发生的离子反应为2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑,B项错误;用FeCl3溶液腐蚀铜线路板时所发生的离子反应为Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,C项正确;离子反应2MnO+6H++5H2O2===2Mn2++5O2↑+8H2O中Mn的化合价降低,H2O2中氧元素的化合价升高,证明H2O2具有还原性,D项正确。]12.向浓度均为0.010 mol·L-1的Na2CrO4、NaBr和NaCl的混合溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液[已知Ksp(AgCl)=1.77×10-10 mol2·L-2,Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12 mol3·L-3,Ksp(AgBr)=5.35×10-13 mol2·L-2,Ag2CrO4显砖红色]。下列叙述正确的是( )A.原溶液中n(Na+)=0.040 molB.Na2CrO4可用作AgNO3溶液滴定Cl-或Br-的指示剂C.生成沉淀的先后顺序是AgBr→Ag2CrO4→AgClD.出现Ag2CrO4沉淀时,溶液中c平(Cl-)∶c平(Br-)=177∶535B [原溶液中c平(Na+)=0.040 mol·L-1,溶液体积未知,则n(Na+)未知,故A错误。向混合溶液中加入AgNO3溶液,析出AgCl沉淀时所需c平(Ag+)== mol·L-1=1.77×10-8 mol·L-1,析出AgBr沉淀时所需c平(Ag+)== mol·L-1=5.35×10-11 mol·L-1,析出Ag2CrO4沉淀时所需c平(Ag+)== mol·L-1≈1.1×10-5 mol·L-1,所需c平(Ag+)越小,则越先生成沉淀,所以产生沉淀的先后顺序为AgBr、AgCl、Ag2CrO4,可用Na2CrO4作AgNO3溶液滴定Cl-或Br-的指示剂,故B正确、C错误。出现Ag2CrO4沉淀时,溶液中c平(Cl-)∶c平(Br-)=Ksp(AgCl)∶Ksp(AgBr)=1 770∶5.35,故D错误。]13.常温下,CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10-5。向20 mL浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH和NH3·H2O的混合液中滴加等物质的量浓度的CH3COOH溶液,所得混合液的导电率与加入CH3COOH溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法不正确的是( )A.a=20,b=40,且溶液呈中性时处于A、B两点之间B.B点溶液中:c平(CH3COO-)>c平(Na+)>c平(NH) C.已知lg 3≈0.5,则C点溶液的pH≈5D.A、B、C三点中,B点溶液中水的电离程度最大A [由题可知,向20 mL浓度均为0.1 mol·L-1 的NaOH和NH3·H2O的混合液中滴加等物质的量浓度的CH3COOH溶液,CH3COOH先和NaOH反应生成CH3COONa,使溶液中离子浓度减小,溶液导电率降低,故A点时NaOH反应完全,溶液导电率最低,A点以后CH3COOH和NH3·H2O反应生成CH3COONH4,使溶液中离子浓度增大,溶液导电率升高,故B点时NH3·H2O反应完全,B点以后,再加入CH3COOH溶液,溶液体积增大,溶液中离子浓度降低,溶液导电率降低。结合上述分析可知a=20,b=40,A点溶液中溶质为CH3COONa、NH3·H2O,B点溶液中溶质为CH3COONa、CH3COONH4,A、B两点溶液均呈碱性,故溶液呈中性时不在A、B两点之间,A错误;B点时,溶液为等浓度的CH3COONa与CH3COONH4混合液,故离子浓度大小为c平(CH3COO-)>c平(Na+)>c平(NH),B正确;C点时,溶液是等浓度的CH3COONa、CH3COONH4与CH3COOH混合液,醋酸的电离平衡常数Ka=,即c平(H+)=,由于≈2,则可得c平(H+)≈0.9×10-5 mol·L-1,故C点溶液pH≈5,C正确;由上述分析可知,B点溶液中CH3COONa、CH3COONH4水解促进水的电离,A、C点溶液中NH3·H2O、CH3COOH分别电离出OH-、H+抑制水的电离,故B点溶液中水的电离程度最大,D正确。]14.25 ℃时,向20.00 mL的NaOH溶液中逐滴加入某浓度的CH3COOH溶液。滴定过程中,溶液的pH与滴入CH3COOH溶液的体积关系如图所示,点②时NaOH溶液恰好被中和。则下列说法中错误的是( )A.CH3COOH溶液的浓度为0.1 mol·L-1B.图中点①到点③所示溶液中,水的电离程度先增大后减小C.点④所示溶液中存在:c平(CH3COOH)+c平(H+)=c平(CH3COO-)+c平(OH-)D.滴定过程中会存在:c平(Na+)>c平(CH3COO-)=c平(OH-)>c平(H+)C [根据图像分析,滴定前NaOH溶液的pH=13,则氢氧化钠溶液的浓度为0.1 mol·L-1,点②时氢氧化钠恰好被中和,消耗醋酸溶液20 mL,则醋酸溶液的浓度为0.1 mol·L-1,A正确;图中点①到点③所示溶液中,随着滴入醋酸溶液,水电离被抑制的程度减小,即水的电离程度增大,恰好反应后继续滴加醋酸,对水的电离起到抑制作用,即图中点①到点③所示的溶液中水的电离程度先增大后减小,B正确;点④所示溶液是等浓度的醋酸和醋酸钠混合溶液,根据物料守恒:(CH3COOH)+c平(CH3COO-)=2c平(Na+),根据电荷守恒:c平(Na+)+c平(H+)=c平(CH3COO-)+c平(OH-),则c平(CH3COOH)+2c平(H+)=c平(CH3COO-)+2c平(OH-),C错误;滴定过程中,醋酸钠和氢氧化钠混合溶液中会有c平(Na+)>c平(CH3COO-)=c平(OH-)>c平(H+),D正确。]15.常温下,将等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3与NaCl溶液混合,析出部分NaHCO3晶体,过滤,所得滤液pH<7。下列关于滤液中的离子浓度关系不正确的是( )A.>1.0×10-7 mol·L-1B.c平(Na+)=c平(HCO)+c平(CO)+c平(H2CO3)C.c平(H+)+c平(NH)=c平(OH-)+c平(HCO)+2c平(CO)D.c平(Cl-)>c平(NH)>c平(HCO)>c平(CO)AC [滤液中溶质的主要成分为NH4Cl和NaHCO3的混合物。A.滤液pH<7,则c平(H+)>1.0×10-7 mol·L-1,常温下KW=1.0×10-14 mol2·L-2,所以<1.0×10-7 mol·L-1,A项错误;B.由于开始加入等物质的量的NH4HCO3与NaCl,根据物料守恒可知,B项正确;C.析出NaHCO3后,在滤液中根据电荷守恒得c平(H+)+c平(NH)+c平(Na+)=c平(OH-)+c平(HCO)+2c平(CO)+c平(Cl-),C项错误;D.开始时NH4HCO3与NaCl等物质的量,由于析出了一部分NaHCO3,故c平(Cl-)与c平(NH)都大于c平(HCO)和c平(Na+),少量的NH、HCO发生水解,极少量的HCO发生电离,所以c平(Cl-)>c平(NH)>c平(HCO)>c平(CO),D项正确。]三、非选择题(本题共5小题,共60分)16.(10分)25 ℃时,用浓度为0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的三种酸HX、HY、HZ的溶液,滴定曲线如图所示。(1)在相同温度下,相同浓度的三种酸溶液的导电能力由强到弱的顺序是___________________________________________________________________;(2)V(NaOH)=20.00 mL时,溶液中c(HY)________(填“<”“>”或“=”,下同)c(Y-)。若使最终溶液的pH=7,则滴定HZ溶液和滴定HX溶液所需NaOH溶液的体积的关系是HX溶液________HZ溶液。(3)将上述HX溶液、HY溶液等体积混合后,用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时,溶液中各离子浓度的大小关系为_____________________________。(4)根据滴定曲线,可得Ka(HY)≈___________________________________。[解析] (1)根据图像分析,氢氧化钠溶液的体积为0时,0.100 0 mol·L-1的三种酸HX、HY、HZ的溶液的pH分别为4、3、1,故酸性大小顺序为HX<HY<HZ,则相同温度下相同浓度的三种酸溶液的导电能力:HZ>HY>HX。(2)当NaOH溶液体积为20.00 mL时,HY恰好与NaOH生成NaY,Y-部分水解,所以溶液中c(HY)<c(Y-)。由图像可知,HZ为强酸,而HX为弱酸,所以这两种酸溶液与NaOH溶液反应至pH=7时,HX有剩余,HZ恰好反应完全,故所需NaOH溶液的体积的关系是HX溶液<HZ溶液。(3)由于酸性:HX<HY,所以HX恰好完全反应时,HY早已完全反应,所得溶液为NaX和NaY的混合液,X-和Y-水解均显碱性,c(OH-)>c(H+),由酸性:HX<HY,可知Y-的水解程度小于X-,由于水解是微弱的,所以溶液中c(Na+)>c(Y-)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)。(4)0.100 0 mol·L-1的HY溶液的pH=3,即c(H+)=10-3mol·L-1,水的电离程度很小,可以不考虑。 HY H+ + Y- 0.100 0 0 0 10-3 10-3 10-3 0.100 0-10-3 10-3 10-3则c(HY)=(0.100 0-10-3) mol·L-1≈0.100 0 mol·L-1,Ka(HY)≈mol·L-1=10-5 mol·L-1[答案] (1)HZ>HY>HX (2)< < (3)c(Na+)>c(Y-)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)(4)10-5 mol·L-117.(12分)25 ℃时部分弱酸的电离平衡常数如下表:弱酸HCOOHHClOH2CO3H2SO3电离平衡常数/(mol·L-1)Ka=1.8×10-4Ka=4.7×10-8Ka1=4.2×10-7Ka2=5.6×10-11Ka1=1.54×10-2Ka2=1.02×10-7(1)在温度相同时,各弱酸的Ka值与酸性的相对强弱的关系为__________。(2)室温下①0.1 mol·L-1HCOONa,②0.1 mol·L-1 NaClO,③0.1 mol·L-1 Na2CO3,④0.1 mol·L-1NaHCO3,溶液的pH由大到小的关系为__________________________________________________________________________________。(3)浓度均为0.1 mol·L-1的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中,SO、CO、HSO、HCO浓度由大到小的顺序为__________________________________。(4)下列离子方程式书写正确的是________(填字母)。a.2ClO-+H2O+CO2===2HClO+COb.2HCOOH+CO===2HCOO-+H2O+CO2↑c.H2SO3+2HCOO-===2HCOOH+SOd.Cl2+H2O+2CO===2HCO+Cl-+ClO-(5)常温下,pH=3的HCOOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,溶液中离子浓度由大到小的顺序为______________________________________。[解析] (1)相同条件下,弱酸的电离平衡常数越大,则弱酸的电离程度越大,其酸性越强,即Ka值越大,酸性越强。(2)相同温度下,弱酸的Ka越小,其对应盐越易水解,溶液中c平(OH-)越大,pH越大。(3)由于HSO比HCO易电离,故SO比CO水解程度小,故溶液中离子浓度大小顺序为c平(SO)>c平(CO)>c平(HCO)>c平(HSO)。(4)根据强酸制取弱酸的原理知,次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子而小于碳酸,所以次氯酸根离子和碳酸反应生成次氯酸和碳酸氢根离子,a错误;甲酸酸性大于碳酸,所以反应2HCOOH+CO===2HCOO-+H2O+CO2↑能发生,b正确;甲酸的酸性大于亚硫酸氢根离子而小于亚硫酸,所以亚硫酸和甲酸根离子反应生成甲酸和亚硫酸氢根离子,c错误;次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子而小于盐酸,所以Cl2+H2O+2CO===2HCO+Cl-+ClO-能发生,d正确。(5)常温下,pH=3的HCOOH溶液与pH=11的NaOH溶液中,甲酸浓度大于氢氧化钠浓度,二者等体积混合,甲酸过量导致溶液呈酸性,则c平(H+)>c平(OH-),溶液中存在电荷守恒c平(Na+)+c平(H+)=c平(HCOO-)+c平(OH-),所以c平(HCOO-)>c平(Na+),该溶液中甲酸的电离程度较小,所以c平(Na+)>c平(H+),则该溶液中离子浓度大小顺序是c平(HCOO-)>c平(Na+)>c平(H+)>c平(OH-)。[答案] (1)Ka越大,酸性越强 (2)③>②>④>① (3)c平(SO)>c平(CO)>c平(HCO)>c平(HSO) (4)bd (5)c平(HCOO-)>c平(Na+)>c平(H+)>c平(OH-)18.(14分)常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:实验编号混合溶液的pH甲0.20.2pH=a乙c10.2pH=7丙0.20.1pH>7丁0.10.1pH=9请回答:(1)不考虑其他组的实验结果,单从甲组情况分析,如何用a(混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸:_______________________________________________________________。(2)不考虑其他组的实验结果,单从乙组情况分析,c1是否一定等于0.2,____________(填“是”或“否”)。混合溶液中离子浓度c(A-)与c(Na+)的大小关系是______(填字母)。A.前者大 B.后者大C.二者相等 D.无法判断(3)从丙组实验结果分析,HA是__________(填“强”或“弱”)酸。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是______________________________________。(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c平(OH-)=________ mol·L-1。写出该混合溶液中以下算式的精确结果(不能做近似计算):c(Na+)-c(A-)=________ mol·L-1。[解析] (1)由表中数据知二者恰好反应生成NaA溶液,若pH=7,则HA为强酸;若pH>7,则HA为弱酸。(2)不一定,若c1>0.2,形成HA、NaA溶液,pH有可能等于7;由混合液的pH=7,可知c(H+)=c(OH-),则c(A-)=c(Na+)。(3)HA溶液过量,得到HA、NaA溶液,pH>7,说明A-以水解为主,故HA是弱酸。(4)NaA溶液的pH=9,则c(OH-)=1.0×10-5 mol·L-1,即为水电离产生的c(OH-)。根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)得c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=(10-5-10-9) mol·L-1。[答案] (1)a=7时,HA是强酸;a>7时,HA是弱酸(2)否 C(3)弱 c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)(4)1.0×10-5 (10-5-10-9)19.(12分)目前我国很多城市水资源短缺情况严重,一定程度上制约了我国经济和社会的发展。工业废水的处理和回收已经引起了人们的高度重视。某工业废水中含有CN-和Cr2O等离子,需经污水处理达标后才能排放,污水处理厂拟用下列流程进行处理:回答下列问题:(1)步骤②中,CN-被ClO-氧化为CNO-的离子方程式为________________。(2)步骤③的反应为S2O+Cr2O+H+―→SO+Cr3++H2O(未配平),则每消耗0.4 mol Cr2O转移________ mol e-。(3)含Cr3+废水可以加入熟石灰进一步处理,目的是____________________。(4)在25 ℃时,将a mol·L-1 的NaCN溶液与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应后测得溶液pH=7,则a________ (填“>”“<”或“=”)0.01;用含a的代数式表示HCN的电离常数Ka=_____________________________________________。(5)取工业废水水样于试管中,加入NaOH溶液观察到有蓝色沉淀生成,继续加至不再产生蓝色沉淀为止,再向溶液中加入足量Na2S溶液,蓝色沉淀转化成黑色沉淀。该过程中反应的离子方程式是______________________________________________________________________________________________________。[解析] (1)步骤②中,CN-被ClO-氧化为CNO-,因为是在碱性环境中,故ClO-只能被还原为Cl-,离子方程式为CN-+ClO-===CNO-+Cl-。 (2)根据0.4 mol Cr2O转化为Cr3+即可计算出转移电子的物质的量。(4)反应后测得溶液pH=7,则可推知NaCN过量,根据电荷守恒和物料守恒即可计算出CN-和HCN的浓度,进而计算出Ka=(100a-1)×10-7 mol·L-1。(5)蓝色沉淀为Cu(OH)2,CuS(s)比Cu(OH)2(s)更难溶,发生了沉淀的转化。 离子方程式为Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓,Cu(OH)2(s)+S2-(aq)===CuS(s)+2OH-(aq)。[答案] (1)CN-+ClO-===CNO-+Cl-(2)2.4(3)调节废水的pH,使其转化成Cr(OH)3沉淀除去(其他合理答案均可)(4)> (100a-1)×10-7 mol·L-1(5)Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓,Cu(OH)2(s)+S2-(aq)===CuS(s)+2OH-(aq)(不注明状态也可)20.(12分)现用盐酸标准溶液来测定NaOH溶液的浓度。有以下实验操作:①向溶液中加入1~2滴指示剂 ②取20.00 mL标准溶液放入锥形瓶中 ③用氢氧化钠溶液滴定至终点 ④重复以上操作 ⑤配制250 mL盐酸标准溶液 ⑥根据实验数据计算氢氧化钠的物质的量浓度(1)实验过程中正确的操作顺序是____________________________________(填序号),上述操作②中使用的仪器除锥形瓶外,还需要________________,用________作指示剂。(2)滴定并记录V(NaOH)的初、终读数。数据记录如表所示:滴定次数1234V(HCl)/mL20.0020.0020.0020.00V(NaOH)/mL(初读数)0.100.300.000.20V(NaOH)/mL(终读数)20.0820.3020.8020.22V(NaOH)/mL(消耗)19.9820.0020.8020.02某同学在处理数据过程中计算得到平均消耗NaOH溶液的体积V(NaOH)= mL=20.20 mL。他的计算________(填“合理”或“不合理”),理由是__________________________________。通过仪器测得第4次滴定过程中溶液pH随加入氢氧化钠溶液体积的变化曲线如图所示,则a________(填“>”“<”或“=”)20.02。[解析] (1)在用未知浓度的NaOH溶液滴定已知浓度的盐酸的操作中,正确的操作顺序是⑤②①③④⑥。操作②取20.00 mL标准溶液放入锥形瓶中,使用的仪器除锥形瓶外,还需要酸式滴定管;为了使滴定结果准确,可用酚酞作指示剂,以减小滴定误差。(2)该同学的计算不合理,原因是第3次滴定时消耗NaOH溶液的体积明显偏大,偏离真实值,应舍去。根据滴定曲线可知,在二者恰好完全反应时,pH=7,此时没有达到滴定突跃(指示剂未变色),所以a<20.02。[答案] (1)⑤②①③④⑥ 酸式滴定管 酚酞(2)不合理 第3次滴定时消耗NaOH溶液的体积明显偏大,该值应舍去 <
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